2017年武汉大学高等研究院885分子生物学考研强化模拟题
● 摘要
一、名词解释
1. CpG 岛
CpG 岛是指在人类基因组中分布很不均一的CpG 双核苷酸在基因上成串出现所形成【答案】
的区段。CpG 岛经 常出现在真核生物的管家基因(house-keeping gene)基因的调控区,在其它地方出现时会由于CpG 中胞嘧啶甲基化引发碱基转换,引发遗传信息紊乱。
2. YAC
【答案】酵母人工染色体。酵母人工染色体是指一种能够克隆长达400Kb 的DNA 片段的载体,含有酵母细胞中 必需的端粒、着丝点和复制起始序列,可用于基因组大片段库构建。
3. tmRNA
【答案】转移—信使RNA 。tmRNA 是指细菌体内一种修复翻译水平上受阻的遗传信息表达过程的反式翻译机制的核心分子,它兼具tRNA 和mRNA 的特点,在SmpB 蛋白的帮助下特异性识别携带mRNA 缺失体的核糖体,在核糖体蛋白S1的传递作用下结合在A 位点上,一方面延续被中断的mRNA 上的遗传信息,一方面终止蛋白质的合成,释放被束缚的核糖体和tRNA 进入新的翻译过程。
4. 密码子偏爱性(codon preference)
【答案】密码子偏爱性是指不同种属的生物对简并密码具有不同的使用频率的现象。
5. polysome
【答案】多核糖体。多核糖体是指蛋白质合成过程中结合在同一条mRNA 上的多个核糖体,能同时合成若干条蛋白质多肽链。
6. TATA 框
【答案】TATA 框是指位于基因转录起始点上游-30p~-25bp(真核)或-10bp (原核)的一段保守性较高的序列,控制转录起始的准确性和频率,因共有序列为TATAAAA 而得名。
7. 感受态细胞(competent cell)
【答案】感受态细胞是指受体细胞经过一些特殊方法(如CaCL 等化学试剂)的处理后,细胞膜的通透性发生变化,成为能容许外源DNA 的载体分子通过的细胞。
8. Gene Family
【答案】基因家族。基因家族是指一组功能相似且核苷酸序列具有同源性的基因,可能由某
一共同祖先基因(ancestral gene
)经重复和突变产生。基因家族的成员可以串联排列
,如rRNA 、tRNA 在一起,形成基因族(gene cluster)或串联重复基因(tandemly repeated genes)
和组蛋白的基因;有些基因家族的成员也可位于不 同的染色体上,如珠蛋白基因;有些成员不产生功能产物,这种基因称为假基因(Pseudogene )。
二、简答题
9. DNA 以何种方式进行复制? 如何保证DNA 复制的准确性?
【答案】(1)双链DNA 的复制大都以半保留方式进行的,即双螺旋的DNA 分子解螺旋后,分别作为模板,按照碱基互补配对原则,在DNA 聚合酶的作用下合成新的互补链,形成了两个DNA 分子的DNA 复制方式。通过θ型、滚环型或D 环型等以复制叉的形式进行。
①线性DNA 双链的进行双向复制
线性DNA 在复制中,当RNA 引物被切除后,留下5' 端的部分单链DNA 不能为DNA 聚合酶所作用,使子链短于母链,因此,线性DNA 复制子末端的复制需要有下列特殊的机制:
a. 将线性复制子转变为环状或多聚分子。
b. 在DNA 末端形成发夹式结构,使该分子没有游离的末端。
c. 在某种蛋白质(如末端蛋白)的介入下,在真正的末端上启动复制。
②环状双链DNA 的复制
可分为θ型、滚环型和D 环型几种类型。
a. θ型
复制的起始点涉及DNA 双链的解旋和松开,形成两个方向相反的复制叉。从一个起点开始,同时向两个方向进行复制,当两个复制方向相遇时,复制就停止。
b. 滚环型
DNA 的合成由对正链原点的专一切割开始,是单向复制的一种特殊方式,在噬菌体中很常见。
所形成的自由5' 端被从双链环中置换出来并为单链DNA 结合蛋白所覆盖,使其3'-OH 端在DNA 聚合酶的作用下不断延伸。在这个过程中,单链尾巴的延伸与双链DNA 的绕轴旋转同步进行。
c.D —环型
单向复制的一种特殊方式,叶绿体和线粒体DNA 、采用这样的机制。双链环在固定点解开进行复制,但两条链的合成是高度不对称的,最初仅以一条母链作为新链合成的模板,迅速合成出互补链,另一条链则成为游离的单链环(即D 环)。
(2)维持DNA 复制准确性的因素:
①内因
a. 按碱基配对原则进行DNA 链的合成。
b.DNA 聚合酶对碱基的识别作用,有利于选择正确的碱基掺入引物末端。
c.DNA 聚合酶对底物的识别作用,可以先识别引物最后一个碱基是否正确,后识别掺入的dNTP 是否正确。
d.DNA 聚合酶具有3' →5' 外切酶的作用,可以校正阅读。
e.RNA 引物最终被切除,提高了复制准确性。
f. 复制完成后对错配碱基进行修复的酶系统。
②外因
a. 浓度对核苷酸还原酶活性的调控,确保细胞内四种dNTP 在浓度上的平衡;
b.Mn 和Mg 的比例等。
10.DNA 双螺旋结构是由谁提出来的? 简述其发现的主要实验依据及其在现代分子生物学发展史中的意义。
【答案】(1)Watson 和Crick 提出了DNA 双螺旋模型
(2)DNA 双螺旋模型的提出基于以下三个方面的发现:
①x 射线衍射实验数据表明DNA 是一种规则螺旋结构。
②DNA 分子密度测量表明这种螺旋结构由两条多核苷酸链组成。
③不论碱基的数目多少,G 的含量总是与C 一样,而A 与T 也是一样的。
(3)该模型的意义:
①确立了核酸作为信息分子的结构基础,确定了核酸是遗传的物质基础,为认识核酸与蛋白质的关系及其在生命中的作用奠定了基础。
②DNA 分子双螺旋结构模型在分子水平上阐述DNA 的理化性质,对促进分子生物学及分子遗传学的发展具有划时代意义。
③该模型将DNA 的结构与功能联系起来,对DNA 本身的复制机制、遗传信息的存储方式和遗传信息的表达、生物遗传稳定性和变异性等规律的阐明起了非常重要的作用:
11.简述真核细胞内核小体的结构特点。
【答案】核小体是染色体的基本结构单位,由DNA 和组蛋白构成。核小体的结构特点:
(1)每个核小体单位包括200bp 左右的DNA 和一个组蛋白八聚体以及一个分子的组蛋白H 1
(2)组蛋白八聚体构成核小体的核心颗粒,由H 2A. ,H 2B ,H 3和H 4各两个分子所形成。 (3)有146bp 的DNA 分子直接以左手方向盘绕在八聚体颗粒的表面,其余的DNA 片段连接相邻的核小体。
(4)一个分子的组蛋白H 1与DNA 结合,锁住核小体DNA 的进出口,从而稳定了核小体的结构。
12.tRNA 是如何转运活化的氨基酸至mRNA 模板上的?
【答案】(1)由于tRNA 的氨基酸臂上存在特定的识别密码可以为氨酰-A 合成酶所识别,在
将相应地氨基酸活化, 该酶的催化下,形成氨酰tRNA (起始氨基酸为Met-tRNAf 或fMet-tRNAf )。
(2)氨酰tRNA 结合GTP 的起始因子IF2-GTP (或延伸因子EF-Tu-GTT )结合形成三元复合物。
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